基礎化學課件：第一章緒論

1、基 礎 化 學Basic Chemistry,講授 李其華,教學時數(shù) 64學時 （其中實驗16學時）,提高交流能力 培養(yǎng)分析能力 加強解決問題的能力 培養(yǎng)價值判斷的能力 提高社會交往和互動的能力 培養(yǎng)對個人和環(huán)境的理解能力 改善個人對當今世界的理解能力 增長藝術和人文科學的知識,大 學 的 八 大 功 能,經(jīng)濟全球化對大學生能力的新要求,一、競爭協(xié)作能力 二、駕御知識和信息的能力 三、掌握一定的外語知識和計算機能力 四、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力 五、敏銳的政治辨別能力,第一章 緒論,教學目的與要求：,了解基礎化學課程的地位和作用 掌握有效數(shù)字的概念；熟悉有效數(shù)字的運算規(guī)則 掌握物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾

2、濃度的概念及有關計算,教學重點：,有效數(shù)字；混合物的組成標度,第一章 緒論（preface）,第一節(jié) 基礎化學課程的地位和作用, 現(xiàn)代化學與現(xiàn)代醫(yī)學的密切關系,一、化學與許多生理、病理和心理現(xiàn)象密切相關,二、化學與疾病的預防密切相關,三、化學與疾病的診斷密切相關,四、化學與疾病的治療密切相關,五、化學與中草藥成分和機理的研究密切相關,喜訊,中國女藥學家屠呦呦獲得2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎！,目前86歲的屠呦呦依舊在一線從事研究工作。,多年從事中藥和中西藥結合研究 突出貢獻是創(chuàng)制新型抗瘧藥“青蒿素和雙氫青蒿素”,1977年，首次以“青蒿素結構研究協(xié)作組”命名撰寫論文 一種新型的倍半萜內(nèi)酯青蒿

3、素發(fā)表于科學通報,獲獎感言： 青蒿素是傳統(tǒng)中醫(yī)藥送給世界人民的禮物！, 化學學科的發(fā)展對醫(yī)學研究進展的影響,一、納米醫(yī)學,二、新藥的開發(fā) 組合化學(Combinatoral Chemistry)技術,化學合成 組合理論 計算機輔助設計 機械手,化合物庫(Compound library),篩選優(yōu)化,目標化合物結構,三、人類基因組計劃,2016年諾貝爾化學獎,授予三位在納米機器領域的先驅(qū)者，研究如何讓只有人類頭發(fā)寬度千分之一的小型機器進行規(guī)則運動。1983年得到了環(huán)環(huán)相扣的戒指狀分子（索烴）；1991年合成了輪烷，即讓環(huán)狀分子圍繞一個啞鈴形軸心，環(huán)能沿啞鈴來回滑動；1999年成功制造出首個分子級

4、別馬達；2011年制造了一輛分子級別的“汽車”：四個分子級馬達充當車輪，一個納米級車殼連接車輪并組裝起汽車。,“分子機器的設計與合成”,研究的意義和價值,在生物體中，自然生成的分子級機器圍繞在細胞周圍，起到運輸材料、建造蛋白質(zhì)和促使細胞分裂等重要功能。目前人工制造的分子機器相比起來仍然很初級很原始，但卻為我們鋪展開廣闊的應用前景。在生物醫(yī)學方面：醫(yī)生可以把納米機器和微型機器人送到患者的血管里，去消滅癌細胞和精準投遞藥物等。,“分子機器的設計與合成”, 基礎化學的學習內(nèi)容和要求,無機化學、物理化學及分析化學中的基本理論、基礎知識。,課時 64h,理論 48h 實驗 16h,溶液，化學熱力學，反應

5、速率，化學平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡),結構理論(原子結構、分子結構),滴定分析法，分光光度法等。,一、內(nèi)容,二、考核,平時 30% 期末 70%,一、內(nèi)容,實驗教材： 羅一鳴、唐瑞仁主編，基礎化學實驗指導， 中南大學出版社。,三、實驗,一、內(nèi)容 二、考核,化學是一門實驗科學,英國物理學家Ramsay發(fā)現(xiàn)： 從空氣中得來的N2 1.257 gL-1 從氮的化合物分解得來的N2 1.251 gL-1,發(fā)現(xiàn)了“Ar ”,小數(shù)點后第三位的勝利,四、要求,一、內(nèi)容 二、考核 三、實驗, 抓緊課堂每一個45分鐘, 做好每一次實驗, 認真預習 細致觀察, 遵守紀律 寫好報告,安全

6、第一！,第二節(jié) 我國的法定計量單位,一、國際單位制（SI基本單位）：,（參見 p.287289 附錄一表1、表2、表3、表4）,二、基礎化學課程中常用的我國法定計量單位,第三節(jié) 有效數(shù)字,一、有效數(shù)字（Significant figure） 實際能測量的具有實際意義的數(shù)字，包括所有的 準確數(shù)字和一位可疑數(shù)字，可疑程度為 1,注意：1.“0”在第一個數(shù)字(19)前均為非有效數(shù)字， 在數(shù)字中間或有小數(shù)點時末尾均為有效數(shù)字。,2. 自然數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)不受限制。,3. pH、pK、lgc、lnK 等對數(shù)數(shù)值，其有效數(shù)字位數(shù) 只取決于小數(shù)部分數(shù)字的位數(shù)。,二、有效數(shù)字的運算規(guī)則,3.乘除運算： 幾個數(shù)

7、相乘或相除時，以(相對)誤差最大的數(shù)為準， 即有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為依據(jù)。,1. 修約： “四舍六入五留雙”,2. 加減運算： 幾個數(shù)相加或相減時，以(絕對)誤差最大的數(shù)為準， 即小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)為準。,誤差(error)與準確度(accuracy),準確度：測定值（X）與真實值（T）符合的程度。 絕對誤差（E） E = X - T 相對誤差（RE） RE = (E/T)100%,2. 選擇題：下列有效數(shù)字中，有效數(shù)字位數(shù)為2的有 （ ）, 0.0020 11.00 pH = 11.02 1.210-5,討論p.9習題3、4。,是非題：誤差的大小說明分析結果準確度的高低。 （ ）,第四節(jié)

8、量綱分析,在進行定量化學計算時， 用于計算的物理量數(shù)據(jù)及單位間的相互換算。,例題：20時某濃度的Na2HPO4 溶液的密度為 1.0038 kgL-1，50.00 mL 該溶液的質(zhì)量是多少克？,解：,第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標度,一、分散系,一種或數(shù)種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng),分散相：被分散的物質(zhì),分散介質(zhì)：容納分散相的連續(xù)介質(zhì),分類：,二、混合物的組成標度,溶液的組成標度(濃度)：溶液中溶質(zhì)和溶劑的相對含量,溶液的濃度與醫(yī)藥學密切相關：,大量輸液需采用9.0 gL-1 NaCl 溶液（生理鹽水）,若采用,90 gL-1 NaCl溶液,紅細胞萎縮,0.90 gL-1 NaCl溶

9、液,紅細胞破裂(溶血),（一）濃度的表示方法,1. 質(zhì)量濃度B,溶質(zhì)B的質(zhì)量（mB ）與溶液的體積（V ）之比,溶質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB , mol) 與溶液的體積(V, L)之比,2. 物質(zhì)的量濃度cB,物質(zhì)的量(nB , mol),3. 摩爾分數(shù)B,混合物中物質(zhì)B的物質(zhì)的量（nB）與混合物的總物質(zhì)的量（n總）之比, xA + xB = 1,4. 質(zhì)量摩爾濃度 bB,溶質(zhì)的物質(zhì)的量 nB 與溶劑的質(zhì)量 mA 之比,（二）濃度的有關計算,例1：求0.010 kg NaOH、0.100 kg (1/2Ca2+)、0.100 kg (1/2Na2CO3)的物質(zhì)的量。,已知NaOH、1/2Ca2+、1

10、/2Na2CO3的摩爾質(zhì)量分別為 40 gmol-1、20 gmol-1、53 gmol-1,例2：20，將350 g ZnCl2溶于650 g 水中，溶液的體積為739.5 mL，求此溶液的物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量摩爾濃度。,已知ZnCl2的摩爾質(zhì)量為136 gmol-1,例3：如何用含結晶水的葡萄糖(C6H12O6H2O)配制質(zhì)量濃度為50.0 gL-1的葡萄糖溶液500 mL？設溶液密度為1.00 kgL-1，該溶液的物質(zhì)的量濃度和葡萄糖C6H12O6的摩爾分數(shù)是多少?,解：C6H12O6、C6H12O6H2O的分子量分別為180、198 m(C6H12O6H2O) = 50.00.500198 /180 = 27.5 g 天平稱取27.5 g C6H12O6H2O，適量水溶解后量筒定容500 mL c(C6H12O6) = 50